專利名稱：一種磁刺激裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及經(jīng)顱磁刺激技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磁刺激裝置。
背景技術(shù)：
經(jīng)頡磁刺激(TranscranialMagnetic Stimulation, TMS)是一種利用磁場(chǎng)作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)(主要是大腦)，在大腦產(chǎn)生感應(yīng)電流而刺激神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生動(dòng)作電位，引起一系列的生理化學(xué)反應(yīng)從而影響大腦功能的技術(shù)。經(jīng)顱磁刺激技術(shù)(TMS)作為一種用于治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的重要方法，其具有明顯優(yōu)于電刺激的好處，原因在于電刺激會(huì)在傳導(dǎo)到被刺激部位過程中迅速衰減，而采用經(jīng)顱磁刺激技術(shù)(TMS)，磁信號(hào)可以幾乎不衰減低地透過顱骨而刺激大腦皮層，而在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)顱磁刺激技術(shù)(TMS)并不局限于對(duì)大腦的刺激，外周神經(jīng)肌肉同樣也可以接受經(jīng)顱磁刺激技術(shù)(TMS)的磁刺激。目前,現(xiàn)有技術(shù)的經(jīng)頡磁刺激(TranscranialMagnetic Stimulation, TMS)產(chǎn)品·主要是脈沖磁刺激，有單脈沖磁刺激儀、雙脈沖磁刺激儀和連續(xù)脈沖刺激儀三類。其在神經(jīng)研究診斷領(lǐng)域和中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療領(lǐng)域內(nèi)均有非常廣泛的應(yīng)用，但療效有較多爭議?，F(xiàn)有的經(jīng)顱磁刺激儀多采用脈沖電流產(chǎn)生刺激，由于脈沖電流的頻率是隨機(jī)的、高頻的，產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是高頻的，空間穿透力強(qiáng)。因此，現(xiàn)有的經(jīng)顱磁刺激儀通常采用一個(gè)或多個(gè)平面布置的圓形線圈，使用時(shí)是線圈的側(cè)面對(duì)著需要刺激的部位。由于磁刺激線圈側(cè)對(duì)著大腦，如果磁場(chǎng)的頻率很低時(shí)，由于有很嚴(yán)重的空間衰減，到達(dá)大腦的磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)很低，嚴(yán)重影響治療效果。中國專利CN200520109760公開了一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)磁刺激裝置，該裝置雖然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大腦全域進(jìn)行磁刺激，但其采用的經(jīng)顱磁刺激線圈是針對(duì)于脈沖電流設(shè)計(jì)，由于線圈半徑過小，線圈不能產(chǎn)生足夠大的刺激磁場(chǎng)，如果將該實(shí)用新型中的線圈，用于由頻率小于0. 2Hz的超低頻電流產(chǎn)生超低頻時(shí)變磁場(chǎng)，此時(shí)產(chǎn)生的超低頻率磁場(chǎng)的空間衰減的特性明顯，線圈根本無法滿足對(duì)大腦全域的磁刺激要求，嚴(yán)重影響治療效果。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題在于，提供一種磁刺激裝置，采用中空結(jié)構(gòu)，優(yōu)選仿人腦半球形中空設(shè)計(jì)，治療時(shí)，人或動(dòng)物的頭部放置于線圈中空部分，能夠在保證磁場(chǎng)強(qiáng)度要求的前提下，對(duì)大腦全域進(jìn)行磁刺激。本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題還在于，提供一種磁刺激裝置，能夠在保證磁場(chǎng)強(qiáng)度要求的前提下，適用于采用超低頻電流產(chǎn)生超低頻時(shí)變磁場(chǎng)的經(jīng)顱磁刺激儀中。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題一種磁刺激裝置，該裝置包括一個(gè)或者一個(gè)以上疊加在一起的中空線圈，所述中空線圈由與外界電源相連的導(dǎo)線繞制而成，所述中空線圈沿中空線圈的中軸線或者中軸線附近疊加，中空線圈的中空部分能夠容納人或動(dòng)物的部分或全部頭部。[0010]由于本實(shí)用新型的磁刺激線圈采用仿人腦半球形設(shè)計(jì)，線圈纏繞在仿人腦的半球形線圈骨架上，所產(chǎn)生的刺激磁場(chǎng)覆蓋大腦全域，能夠有效刺激大腦深部，使大腦表層接受有效的強(qiáng)刺激，適用于采用超低頻電流產(chǎn)生超低頻時(shí)變磁場(chǎng)的經(jīng)顱磁刺激儀中。作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種磁刺激裝置，進(jìn)一步包括以下技術(shù)特征中的部分或者全部其中，所述中空線圈的內(nèi)徑為30-500mm，電阻為1_30歐姆，導(dǎo)線線徑為0. l_5mm。 優(yōu)選地，該磁刺激裝置還包括有線圈骨架，所述中空線圈纏繞于所述線圈骨架并以線圈骨架作為硬質(zhì)支撐體，以使其能夠有效合理的安裝于相應(yīng)地醫(yī)療器械中。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述線圈骨架設(shè)置為中空結(jié)構(gòu)，該中空結(jié)構(gòu)與治療時(shí)放置于其中的人或動(dòng)物的頭部相匹配；與所述中空線圈相對(duì)應(yīng)地，所述線圈骨架上設(shè)置的中空結(jié)構(gòu)也采用防人腦半球設(shè)計(jì)。所述導(dǎo)線環(huán)行纏繞于所述線圈骨架的外側(cè)。優(yōu)選地，為了有效、方便地纏繞所述線圈，所述線圈骨架外側(cè)設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上的線圈槽；所述線圈槽以所述線圈骨架的中軸線為軸，環(huán)繞設(shè)置于所述線圈骨架上；所述導(dǎo)線纏繞于所述線圈槽中。優(yōu)選地，所述線圈槽設(shè)置為多個(gè)，所述導(dǎo)線分別纏繞于所述線圈槽中，線圈槽之間設(shè)置有將相鄰線圈槽分隔開的槽緣。更優(yōu)地，所述線圈槽設(shè)置為四個(gè)。進(jìn)一步地，根據(jù)治療的需要，所需的磁刺激磁場(chǎng)強(qiáng)度和分布會(huì)做出相應(yīng)地調(diào)整，因此所述線圈槽的內(nèi)徑能夠根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。為了達(dá)到良好的療效并且方便使用，所述線圈骨架設(shè)置為仿人腦的半球形中空殼體或圓柱狀中空殼體。進(jìn)一步地，為了減少磁場(chǎng)強(qiáng)度損耗，本實(shí)用新型的磁刺激裝置采用的線圈骨架使用磁場(chǎng)低損耗材料加工而成。需要說明的是，本實(shí)用新型的磁刺激裝置的制備方法包括如下步驟(I)根據(jù)“畢奧一薩伐爾定律”，為滿足所要求的磁場(chǎng)強(qiáng)度，采用有限元仿真分析方法，能夠得出線圈的參數(shù)，這些參數(shù)包括線圈的內(nèi)徑，厚度，高度，匝數(shù)，電阻，以及漆包線的線徑。然后根據(jù)參數(shù)設(shè)計(jì)出可滿足不同治療要求的經(jīng)顱磁刺激線圈，或者可以通過調(diào)整線圈參數(shù)，改變刺激磁場(chǎng)的強(qiáng)度和分布，以滿足不同的治療要求。(2)在具體繞制線圈時(shí)，可根據(jù)導(dǎo)線的電阻、導(dǎo)線的線徑、比重，計(jì)算出所需導(dǎo)線的重量；繞制時(shí)用控制線圈的重量代替控制匝數(shù)，這樣制作起來較方便。(3)需要在多個(gè)線圈槽中繞制線圈時(shí)，可以先將全部線圈槽的導(dǎo)線繞制完成，再整體浸漆固定。根據(jù)畢奧一薩伐爾定律，為滿足所要求的磁場(chǎng)強(qiáng)度B，采用有限元仿真分析方法，能夠得出線圈的參數(shù)，這些參數(shù)包括線圈的內(nèi)徑，厚度，高度，匝數(shù)，電阻，以及漆包線的線徑。然后根據(jù)參數(shù)設(shè)計(jì)出可滿足不同治療要求的經(jīng)顱磁刺激線圈，或者可以通過調(diào)整線圈參數(shù)，改變刺激磁場(chǎng)的強(qiáng)度和分布，以滿足不同的治療要求。采用本實(shí)用新型的實(shí)施例提供的一種經(jīng)顱磁刺激線圈，至少具有如下有益效果由于本實(shí)用新型的經(jīng)顱磁刺激線圈采用仿人腦半球形設(shè)計(jì)，線圈纏繞在仿人腦的半球形線圈骨架上，所產(chǎn)生的刺激磁場(chǎng)覆蓋大腦全域，能夠有效刺激大腦深部，或是使大腦表層接受有效的強(qiáng)刺激；適用于采用超低頻電流產(chǎn)生超低頻時(shí)變磁場(chǎng)的經(jīng)顱磁刺激儀中。[0027]本實(shí)用新型磁刺激裝置，可以用于使超低頻電流產(chǎn)生超低頻時(shí)變磁場(chǎng)，且能夠在大腦全域產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的磁場(chǎng)，線圈中心點(diǎn)處磁場(chǎng)的強(qiáng)度能夠達(dá)到800高斯，可以保證療效。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種磁刺激裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種磁刺激裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種磁刺激裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種磁刺激裝置的磁感應(yīng)線分布圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以·下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)指出，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖I所示，本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種磁刺激裝置，包括中空線圈12和作為中空線圈支撐的線圈骨架11，中空線圈12由導(dǎo)線繞制而成，中空線圈12的中空部分能夠容納人或動(dòng)物的部分或全部頭部，線圈骨架11設(shè)置為仿人腦的半球形中空殼體，導(dǎo)線12環(huán)行纏繞于半球中空形殼體。在本實(shí)用新型實(shí)施例一中，線圈骨架上設(shè)置有一個(gè)線圈槽111，線圈槽111兩側(cè)設(shè)置有槽緣115。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，線圈槽111以半球形殼體的中軸線為軸，環(huán)繞設(shè)置于半球形殼體上，導(dǎo)線纏繞于線圈槽111中。本實(shí)施例中，將導(dǎo)線均勻纏繞在線圈槽111內(nèi)，可以使線圈產(chǎn)生的刺激磁場(chǎng)分布均勻，提高磁刺激的療效。槽緣115能夠?qū)⒕€圈12限制在固定的纏繞范圍，防止線圈發(fā)生脫落和偏移等現(xiàn)象。當(dāng)然在其他實(shí)施例中，線圈槽及其中設(shè)置的中空線圈也可以半球形殼體的中軸線附近位置為軸，環(huán)繞設(shè)置于半球形殼體上。半球形殼體頂部的正中央?yún)^(qū)域設(shè)置有開口一 112，開口一 112周圍設(shè)置有一凸起部位，形成一線圈冠蓋114 ;線圈冠蓋114上設(shè)置有螺孔114，螺孔114用于固定線圈骨架11，或者將外圍設(shè)備固定在線圈骨架11上。半球形殼體底部的正中央?yún)^(qū)域設(shè)置有開口二113，線圈槽111以半球形殼體的中軸線為軸環(huán)行設(shè)置于開口一 112與開口二 113之間的線圈骨架11上，而基于此，線圈12也纏繞在開口一 112與開口二 113之間的線圈骨架11上，通過這種纏繞方式不但能夠使線圈的內(nèi)徑足夠大，能夠允許較大體積的頭部進(jìn)入，而且使產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以覆蓋大腦全域以實(shí)現(xiàn)良好的磁刺激效果。采用本實(shí)用新型實(shí)施例一的經(jīng)顱磁刺激線圈，中空線圈12纏繞在仿人腦的半球形線圈骨架11上，所產(chǎn)生的刺激磁場(chǎng)覆蓋大腦全域，能夠有效刺激大腦深部，或是使大腦表層接受有效的強(qiáng)刺激；并且可以能夠中空線圈12有足夠大的半徑，適用于采用超低頻電流產(chǎn)生超低頻時(shí)變磁場(chǎng)的經(jīng)顱磁刺激儀中。如圖2所示，作為對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例一的一種優(yōu)選技術(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種磁刺激裝置，中空線圈22和作為中空線圈支撐的線圈骨架21，中空線圈22由導(dǎo)線繞制而成，中空線圈22的中空部分能夠容納人或動(dòng)物的部分或全部頭部，線圈骨架21設(shè)置為仿人腦的半球形中空殼體，導(dǎo)線22環(huán)行纏繞于半球中空形殼體。[0038]與實(shí)施例一不同的是，實(shí)施例中，線圈骨架上設(shè)置有四個(gè)線圈槽211，導(dǎo)線22分別纏繞于線圈槽211中，并通過線圈槽之間的槽緣215隔開。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，線圈槽211以半球形殼體的中軸線為軸，環(huán)繞設(shè)置于半球形殼體上，導(dǎo)線纏繞于線圈槽211中，而槽緣215之間的間隔相同，將導(dǎo)線均勻纏繞在間隔相同的線圈槽211中，可以使經(jīng)顱磁刺激裝置產(chǎn)生的刺激磁場(chǎng)分布均勻，提高磁刺激的療效。另外，導(dǎo)線分別纏繞于線圈槽211中，可以通過分別調(diào)整各個(gè)槽內(nèi)的線圈參數(shù)，調(diào)整刺激磁場(chǎng)的分布和強(qiáng)度，使用和設(shè)計(jì)均非常方便，并且能滿足不同的治療要求。半球形殼體頂部的正中央?yún)^(qū)域設(shè)置有開口一 212，開口一 212周圍設(shè)置有一凸起部位，形成一線圈冠蓋214 ;線圈冠蓋114 上設(shè)置有螺孔214，螺孔214用于固定線圈骨架21，或者將外圍設(shè)備固定在線圈骨架21上。半球形殼體底部的正中央?yún)^(qū)域設(shè)置有開口二213，線圈槽211以半球形殼體的中軸線為軸環(huán)行設(shè)置于開口一 212與開口二 213之間的線圈骨架21上，在本實(shí)施例中，由于槽緣215之間的間隔相同，四個(gè)線圈槽211均勻分布在開口一 212與開口二 213之間的線圈骨架21上。另外，為了進(jìn)一步降低線圈所產(chǎn)生的磁刺激磁場(chǎng)的損耗，本實(shí)用新型實(shí)施例一和實(shí)施例二中提供的經(jīng)顱磁刺激線圈，其采用的線圈骨架使用磁場(chǎng)低損耗材料加工而成。如圖3所示，當(dāng)將實(shí)施例二的經(jīng)顱磁刺激線圈用于超低頻磁刺激系統(tǒng)時(shí)，圖3中，31表示四個(gè)刺激線圈，32表示磁刺激區(qū)域，在治療過程中，大腦置于磁刺激區(qū)域。由圖中還可以看出磁場(chǎng)的分布情況，35為強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，33為弱磁場(chǎng)區(qū)域，34為磁場(chǎng)強(qiáng)度介于兩者之間的中度強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁刺激區(qū)域32基本處于強(qiáng)磁場(chǎng)和中度強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域34范圍內(nèi)，大腦在該區(qū)域內(nèi)接受線圈磁刺激，治療效果良好。如圖4所示，41表示4個(gè)刺激線圈，42表示磁刺激區(qū)域，在治療過程中，大腦置于磁刺激區(qū)域，從圖中可以看出，磁刺激區(qū)域42的磁場(chǎng)強(qiáng)度是比較均勻的，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。根據(jù)畢奧一薩伐爾定律，為了使本實(shí)用新型的磁刺激裝置所產(chǎn)生的刺激磁場(chǎng)達(dá)到強(qiáng)度要求，在已知磁場(chǎng)強(qiáng)度B的條件下，采用有限元仿真分析方法，能夠得出線圈的參數(shù)，這些參數(shù)包括中空線圈的內(nèi)徑，厚度，高度，匝數(shù)，電阻，以及漆包線的線徑。然后根據(jù)參數(shù)設(shè)計(jì)出可滿足不同治療要求的經(jīng)顱磁刺激線圈，或者可以通過調(diào)整線圈參數(shù)，改變刺激磁場(chǎng)的強(qiáng)度和分布，以滿足不同的治療要求。以上所述是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變動(dòng)，這些改進(jìn)和變動(dòng)也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.ー種磁刺激裝置，其特征在于該裝置包括ー個(gè)或者ー個(gè)以上疊加在一起的中空線圈，所述中空線圈由與外界電源相連的導(dǎo)線繞制而成，所述中空線圈沿中空線圈的中軸線或者中軸線附近疊加，中空線圈的中空部分能夠容納人或動(dòng)物的部分或全部頭部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁刺激裝置，其特征在于所述中空線圈的內(nèi)徑為30-500_，電阻為1-30歐姆，導(dǎo)線線徑為0. l-5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁刺激裝置，其特征在于還包括有線圈骨架，所述中空線圈纏繞于所述線圈骨架并以線圈骨架作為硬質(zhì)支撐體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁刺激裝置，其特征在于所述線圈骨架設(shè)置為中空結(jié)構(gòu)，該中空結(jié)構(gòu)與治療時(shí)放置于其中的人或動(dòng)物的頭部相匹配；所述導(dǎo)線環(huán)行纏繞于所述線圈骨架的外側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁刺激裝置，其特征在于所述線圈骨架外側(cè)設(shè)置有一個(gè)或ー個(gè)以上的線圈槽；所述線圈槽以所述線圈骨架的中軸線為軸，環(huán)繞設(shè)置于所述線圈骨架上；所述導(dǎo)線纏繞于所述線圈槽中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁刺激裝置，其特征在于所述線圈槽設(shè)置為多個(gè)，所述導(dǎo)線分別纏繞于所述線圈槽中，線圈槽之間設(shè)置有將相鄰線圈槽分隔開的槽緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁刺激裝置，其特征在于所述線圈骨架設(shè)置為仿人腦的半球形中空殼體或圓柱狀中空殼體。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁刺激裝置，其特征在于其采用的線圈骨架使用磁場(chǎng)低損耗材料加工而成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種磁刺激裝置，該裝置包括一個(gè)或者一個(gè)以上疊加在一起的中空線圈，所述中空線圈由與外界電源相連的導(dǎo)線繞制而成，所述中空線圈沿中空線圈的中軸線或者中軸線附近疊加，中空線圈的中空部分能夠容納人或動(dòng)物的部分或全部頭部。本實(shí)用新型的磁刺激裝置，用于使超低頻電流產(chǎn)生超低頻時(shí)變磁場(chǎng),其所產(chǎn)生的刺激磁場(chǎng)能夠覆蓋大腦全域，且能夠在大腦全域產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的磁場(chǎng)，線圈中心點(diǎn)處磁場(chǎng)的強(qiáng)度能夠達(dá)到800高斯，可以保證療效。
文檔編號(hào)A61N2/04GK202569208SQ20122012486
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者徐建蘭, 劉恩平, 侯建凱 申請(qǐng)人:深圳市康立高科技有限公司